存儲巨頭:這類芯片銷售額,暴增5倍以上!
同時,也釋放了更加明確的存儲市場回暖的信號。事實上,SK海力士近一年來的業績表現,相當清晰地指明了2024年存儲市場的需求新趨勢。
01
扭虧為盈,并不意外

圖源:SK海力士官網
對于季度業績扭虧為盈的原因,SK海力士歸結于兩點,其一是存儲器市場環境有所改善,用于AI服務器和移動端的產品需求增長,ASP(平均售價)上升;其二是公司持續實施以盈利為主的經營活動發揮了效果。
其中,“用于AI服務器和移動端的產品”具體指的是DRAM產品中的AI存儲芯片HBM3和高容量DDR5 DRAM 。SK海力士透露,2023年第四季度DDR5 DRAM和HBM3的銷售額分別比上年同期增長了4倍和5倍以上。與此同時,SK海力士的DRAM業務已率先于2023年第三季度實現了扭虧為盈。
去年以來,生成式人工智能的浪潮席卷全球,帶動AI芯片需求大漲同時,面向AI服務器的存儲器需求以及AI存儲芯片需求也跟著水漲船高。而SK海力士持續擴大的對HBM以及DDR5的研發投入,都踩在了需求風口上。
因此,在全球存儲市場緩慢升溫之際,SK海力士率先實現營收扭虧為盈,并不意外。展望2024年,以HBM以及DDR5為代表的高性能存儲器需求依舊強勁。
02
HBM將保持每年45%的高速增長
HBM未來占據DRAM市場的份額有多大呢?有券商以HBM每GB售價20美元測算,2022年全球HBM市場規模約為36.3億美元,預計至2026年市場規模將達127.4億美元,對應CAGR約37%。另據Omdia預計,2023年HBM將占DRAM產業總營收的10%以上,2027年上看20%。
當前,生產高性能AI芯片的大廠都需要HBM,包括英偉達、AMD、谷歌、亞馬遜等。因為HBM(高帶寬內存)能實現更高的數據吞吐量以及更快的數據傳輸,滿足AI芯片訓練、運行動輒上千億參數的大模型的需求。
HBM是如何實現上述優良性能呢?其實,可以把HBM理解成將很多個DDR芯片堆疊在一起的組合陣列。這就好比,傳統的DDR都是平房子,HBM則是加蓋起來的數層高的樓房。目前,HBM立體上最多能堆疊12層。通過堆疊的方式,不僅可以增加內存容量,還可以實現更高的數據吞吐量及更低的數據傳輸延遲性,以及很好地控制內存的功耗和芯片面積。

圖為AMD MI300,采用了HBM3,圖源:Semianalysis
另外兩家存儲巨頭也在積極布局HBM,但是進展較SK海力士慢。其中三星在2022年表示HBM3已量產。有報道稱三星預計從2023年第四季度起開始向北美GPU制造商(推測為英偉達)供應HBM3芯片。
至于美光方面,美光2020年年中才開始量產HBM2,預計2024年初量產HBM3E,且有望HBM3E于2024會計年度創造數億美元的營收。
目前,全球只有三星、SK海力士、美光三家存儲廠商能生產HBM。國內企業提供制造過程的某些材料以及參與某些環節。不過,在封裝上,不少廠商表示有所規劃。
- 其中,佰維存儲表示,公司擬定增募資建設的晶圓級先進封測項目,可以構建HBM實現的封裝技術基礎,更好地滿足市場對高密度存儲的需求。
- 國芯科技表示,公司目前已與合作伙伴一起正在基于先進工藝開展流片驗證相關Chiplet芯片高性能互聯IP技術工作,和上下游合作廠家積極開展包括HBM技術在內的高端芯片封裝合作,前期目標主要用于公司客戶定制服務產品中。
03
未來三年,DDR5將大規模取代DDR4
DDR5是第五代內存的名稱,電腦上的運行內存從DDR、DDR2、DDR3、DDR4一路發展過來,DDR5就是現在最新一代的產品。相較于DDR4,DDR5有很多提升,比如更高的頻率和帶寬、更大的容量、更低的功耗、更強的容錯能力。綜上,DDR5內存在服務器領域具有巨大的潛力。隨著生成式人工智能的蓬勃發展,AI服務器需求猛漲,推動了市場對 DDR5的需求。
目前,三星、美光、SK海力士三家存儲大廠都在積極開發DDR5,在該領域,依舊是SK 海力士拔得頭籌。
- 首先,在容量方面,SK海力士是唯一能生產128GB DDR5大容量DRAM產品的供應商,占據了該領域100%的市場份額。
- 其次,在良率上,據悉SK海力士的第四代10納米(1a)DDR5 DRAM產品良率已達到黃金水平,遠超競爭對手。
- 最后,在下一代工藝上,SK海力士也有突破。SK海力士去年年中宣布,已完成現有DRAM中最為微細化的第五代10納米級(1b)技術研發,并將適用其技術的DDR5服務器DRAM提供于英特爾公司開始了“英特爾數據中心存儲器認證程序”。
三星則在去年9月宣布成功開發出32Gb DDR5產品,并計劃在去年底量產。去年10月,美光宣布基于業界領先的1β制程推出16Gb DDR5內存。
上述三家存儲大廠在DDR5的生產過程中都使用上了EUV(極紫外線光刻設備),這也意味著對于國產存儲廠商來說,DDR5內存的突破仍任重道遠。
在DDR5產業鏈方面,目前本土內存廠商,主要從三星、SK海力士和美光這三家廠商中采購DDR5芯片顆粒,再向模組廠商購買內存模組等,最后組裝成DDR5內存條。
不過,在DDR5的內存接口方面,本土半導體企業瀾起科技是內存接口技術的領導者,在全球微電子行業標準制定機構JEDEC中牽頭制定DDR5 RCD芯片國際標準。此外,瀾起科技于近日宣布推出DDR5第四子代寄存時鐘驅動器芯片(DDR5 RCD04),該芯片支持高達7200 MT/s的數據速率,較DDR5第一子代RCD速率提升50%。
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